کانتینر ابری ( Cloud Container ) چیست و چه کاربردی دارد؟

اپلیکیشن هایی که بر روی ابرها توسعه داده شده و یا اجرا می شدند، به سیستم عامل متکی بودند. این موضوع یعنی توسعه دهنده نمی توانست اپلیکیشن خود را از ابری به ابر دیگر و یا ارائه دهنده ای به ارائه دهنده دیگر منتقل کند.

کانتینرها این مشکل را برای همیشه حل کردند.

اگر می خواهید ضمن در نظر داشتن مهاجرت احتمالی در آینده، اپلیکیشن خود را در محیط ابری ایجاد کنید، باید با کانتینرهای ابری بخوبی آشنا شوید.

به همین دلیل در این مطلب شما را با چیستی و نحوه عملکرد کانتینرهای ابری و هرآنچه لازم است در این زمینه بدانید، آشنا خواهیم کرد.

کانتینر ابری چیست؟

آیا با شنیدن عبارت کانتینر برای اولین بار چنین چیزی به ذهن تان خطور کرد؟

خب خیلی هم از کلیت مبحث دور نشدید!  مباحث رایانش ابری خیلی هم با مفاهیم جهان واقعی تفاوت ندارند.

دقیقاً همانطور که یک کانتینر واقعی و فیزیکی، مهاجرت کالاها را آسان تر کرده، کانتینرهای نرم افزاری نیز جا به جایی و انتقال اپلیکیشن ها و سرویس ها را تسهیل می کنند.

تعریف یک کانتینر ( Container )

کانتینر یک راهکار نرم افزاری است که فرآیندهای نرم افزار یا میکرو سرویس شما را طوری جمع می کند که آن را برای اجرا در تمام محیط های پردازشی مجهز کند.

در کل، شما می توانید تمام فایل های قابل اجرا را روی کانتینرها ذخیره کنید؛ از جمله فایل های پیکربندی، کدهای نرم افزاری، کتابخانه ها و برنامه های binary.

منظور از محیط های پردازشی ( رایانشی ) همان سیستم های لوکال یا کامپیوترهای شخصی، دیتاسنترهای در محل، و پلتفرم های ابری است که توسط ارائه دهنده ای مدیریت می شوند.

منظور از کانتینر ابری چیست؟

کانتینرهای ابری در واقع کانتینرهایی هستند که در محیطی آنلاین میزبانی می شوند؛ به این ترتیب کاربران می توانند از هر نقطه ای از جهان به آنها دسترسی پیدا کنند؛ با این حال، فرآیندهای اپلیکیشن یا میکرو سرویس های درون کانتینرهای ابری از زیرساخت های ابری مجزا هستند.

کانتینرها را شبیه به سیستم عامل های مجازی تصور کنید که اپلیکیشن شما را طوری آماده می کند که روی هر سیستم عاملی قابل اجرا باشد.

با توجه به اینکه یک اپلیکیشن ذاتاً برای یک محیط ابری خاص، یک سیستم عامل مشخص یا فضای ذخیره سازی انحصاری محدود نمی شود، کانتینر سازی چنین اپلیکیشنی می تواند باعث شود که آن در هر محیطی اجرا شود.

منظور از کانتینر سازی ( Containerization ) چیست؟

امیدواریم که تا به این لحظه مفهوم کانتینرها را به خوبی درک کرده باشید؛ شاید حدس زده باشید که اپلیکیشن هایی که روی کانتینرها میزبانی می شوند، باید نسبت به اپلیکیشن های عادی، استانداردهای کد نویسی متفاوتی داشته باشند.

اما منظور از کانتینر سازی چیست و چطور می توان اپلیکیشن های کانتینر شده ساخت؟

Containerization در رایانش ابری، فرآیند ساخت اپلیکیشن های نرم افزاری برای کانتینر هاست. محصول نهایی بسته بندی و طراحی یک اپلیکیشن کانتینر شده، Container image یا نسخه ای کانتینر محور خواهد بود.

یک container image یا اپلیکیشن کانتینر شده شامل موارد زیر است:

• کدهای اپلیکیشن
• فایل های پیکربندی
• نرم افزارهای ثانویه و مورد نیاز
• کتابخانه ای از پوشه هایی حاوی فایل های استفاده شده
• متغیرهای محیطی

در واقع، یک container image هر آنچه برای اجرای یک اپلیکیشن کانتینر شده، مستقل از زیرساختی برای میزبانی را شامل خواهد شد.

هم آهنگ سازی کانتینر ( Container Orchestration )

هم آهنگ سازی کانتینر در واقع فرآیند ایجاد محیطی است که اکثر وظایف نگهداری و مراقبت از امور، اپلیکیشن ها و سرویس های کانتینر شده را خودکار سازی می کند.

بسیاری از شرکت ها بر پلتفرم های هم آهنگ ساز کانتینری تکیه می کنند که برای کاربران خود خدمات مدیریتی کامل و جامع فراهم کنند.

کانتینر در برابر ماشین های مجازی؛ تفاوت در چیست؟

ماشین های مجازی و کانتینرها ممکن است به ظاهر شبیه به هم آیند، اما عملکرد آنها بسیار متفاوت است!

ماشین های مجازی از hypervisor هایی استفاده می کنند که آنها را مستقیماً به سخت افزارهای سرور محدود و منعقد می کنند، اما کانتینرها می توانند مستقیماً روی سیستم عامل میزبان مستقر شوند.

 اپلیکیشن های درون کانتینرها نیز می توانند به طور مستقیم روی سیستم عامل میزبان اجرا شوند؛ در حالی که اپ های درون ماشین های مجازی برای اجرای هر اپ به یک OS مهمان نیاز دارند.

کانتینرها چطور عمل می کنند؟

فرآیند استاندارد مدیریت کانتینر دارای چهار مرحله برای اپ ها و سرویس هاست که عبارتند از:

1. ساخت
2. اجرا
3. گسترش و توسعه
4. تخریب

کانتینر سازی از این امر اطمینان حاصل می کند که هیچ کدام از این مراحل به هسته ی سیستم عامل وابسته نباشد. به همین دلیل کانتینرها برخلاف ماشین های مجازی به هیچ سیستم عامل مهمانی نیاز ندارند.

اپلیکیشن های کانتینر شده در یک واحد مستقل، به تمام نیازمندی های نرم افزاری خود و هر چیز دیگری که نیاز داشته باشند، گره می خورند.

با استفاده از ویژگی ها و توانایی های سیستم عامل میزبان، کانتینرها این اپلیکیشن های نرم افزاری را برای اجرا بر روی هر محیطی تجهیز می کنند.

کانتینر سازی چه مزایایی دارد؟

کانتینرهای ابری بنا به دلایلی که در زیر اشاره خواهیم کرد، راهکاری مثمر ثمر برای بسیاری از کسب و کارها و توسعه دهندگان نرم افزار و اپلیکیشن است.

در کل، تکنولوژی کانتینرها این امکان را برای ذی نفعان فراهم کرده تا اپلیکیشن های خود را برای پلتفرم های متنوع یا محیط های مختلف، توسعه داده، تست و اجرا کرده، گسترش و مقیاس داده و آنها را تخریب کنند.

مزایای کانتینر سازی عبارتند از:

• کانتینرها نسبت به ماشین های مجازی به منابع سیستمی کمتری نیاز دارند، چراکه آنها image های سیستم عامل را به هر اپلیکیشنی که ذخیره می کنند، محدود نمی کنند.
• با توجه به اینکه اپ های کانتینر شده از سیستم عامل میزبان استفاده می کنند، به اصطلاح interoperable هستند.
• از آنجا که کانتینرها به زیرساخت وابسته نیستند، جای هیچ نگرانی در خصوص سطوح سخت افزاری و راه اندازی آنها وجود نخواهد داشت.
• قابل حمل بودن کانتینرها نیز یک مزیت دیگر است که می توان آنها را به راحتی منتقل کرده و در هر جایی اجرا کرد.
• مقیاس دهی و توسعه آنها آسان است چراکه تکنولوژی کانتینر سازی امکان ارتقای تدریجی و تست موازی را ممکن ساخته است.

کانتینرها چه کاربردی دارند؟

سازمان های بزرگ و هر کسب و کار دیگری از کانتینرها استفاده می کنند، چراکه این تکنولوژی موارد زیر را ممکن می سازد:

• توسعه چابک تر
• اثربخشی بالاتر
• راهکاری آماده برای پیشرفت های آینده

اگر همچنان نمی دانید که کانتینرها چه منفعتی برای شما خواهند داشت و چطور می توانید از آنها استفاده کنید، به موارد یا case study های این حوزه مراجعه کرده و هرچه زودتر از قابلیت های آن بهره مند شوید.

• توسعه کانتینر محور ( Container-Native Development )

راهکارهای آینده باید کمترین میزان وابستگی را داشته باشند، به همین دلیل، سازمان ها در آینده نزدیک اپ های کانتینر شده را ترجیح می دهند چراکه توسعه نرم افزارهای container-native پیچیدگی ها و هزینه های انتقال را کاهش خواهد داد.

• میکروسرویس ها

به کمک این تکنولوژی شما می توانید اپ هایی را توسعه دهید که از معماری میکرو سرویس ها پیروی کنند؛ چنین معماری پیشرفته ای به شما این امکان را خواهد داد تا از چند کانتینر برای اجرای یک اپ استفاده کرده و در واقع یک کلاستر از کانتینرها ایجاد کنید. Netflix ، Uber و سایر برندهای بزرگ جهان از مدل میکرو سرویس ها تبعیت می کنند.

• ابرهای توزیع شده

اپلیکیشن هایی که درون یک ابر توزیع شده مستقر می شوند، در یک محیط چند ابری یا هیبریدی باقی خواهند ماند؛ سازمان های پیشرفته زمان استفاده از سیستم های توزیع شده، منابع و کانتینرها را بین سیستم ها به اشتراک خواهند گذاشت.

در آن زمان است که اپ های کانتینر سازی نشده، با مشکل قابلیت حمل و سازگاری درون سیستمی مواجه خواهند شد.

کانتینرهای ابری تا چه حد امن هستند؟

کانتینرها دارای چند سطح و لایه از امنیت هستند؛ از آنجا که کانتینرها به صورتی دسته ای یا کلاستر و بر روی زیرساخت های ابری امن بسته بندی می شوند، به راحتی می توان کانتینرهای قدرتمند و بسیار امن ایجاد کرد.

چهار سطح امنیتی در کانتینرها در نظر گرفته می شود:

1. در سطح کد / اپلیکیشن، توسعه دهنده می تواند از اعتبار سنجی و سایر استانداردهای امنیتی در کدهای خود استفاده کند.
2. در سطح کانتینر، توصیه می شود که از یک ارائه دهنده خدمات کانتینر مطمئن و معتبر استفاده کنید.
3. در سطح کلاستر، ادمین های شبکه باید محدودیت هایی را برای فیلتر کردن ترافیک غیر مجاز تعبیه کنند.
4. در سطح ابر، یک پلتفرم کانتینر ابری مطمئن انتخاب کنید که سطوح امنیتی بالایی را ارائه دهد.

راهکار میزبان کلود

یکی از سرویس های قابل اتکای میزبان کلود، سرویس IaaS یا زیرساخت به عنوان سرویس است که به زودی در اختیار شما عزیزان قرار خواهد گرفت. در حال حاضر می توانید از زیرساخت های ابری بی نظیر و قدرتمند میزبان کلود نظیر سرور ابری، سرویس CDN ابری، فضای ابری، DNS ابری ، سرویس ویدئو ابری ( VOD و LIVE ) و یا سیستم های سرویس امنیت ابری پیشرفته برای پیشبرد مقاصد حرفه ای خود بهره مند شوید.

جمع بندی

یکی از راهکارهای پیشرفته امروزی برای توسعه و توزیع نرم افزار، اپلییکیشن و سرویس های مدرن، استفاده از تکنولوژی کانتینر سازی است؛ این تکنولوژی در واقع به شما این امکان را می دهد تا سرویس خود را بر روی یک پلتفرم ابری پیشرفته ایجاد کرده ( کد نویسی کنید )، آن را ارتقا دهید، اپلیکیشن و نرم افزارهای جانبی را کانتینر سازی کرده و در قالب یک بسته به کاربر نهایی تحویل دهید.

در این مطلب شما را با چیستی کانتینرهای ابری، نحوه عملکرد آنها و مزایای قابل توجه شان آشنا کردیم؛ با توجه به پیچیدگی موضوع و کاربردهای خاص آن، امیدواریم در توضیح این مفهوم موفق بوده و رضایت شما را جلب کرده باشیم.